求程序大神帮忙看看这个程序bug

l164908060 发表于 2025-10-8 15:01:58

1：主控芯片是STC8G1K08，电量芯片是HLW8032

检测一个负载功率，如果大于设定值，控制一个小马达转一下
如果小于设定值，也是控制一个马达转一下
现在的问题是明明功率没有达到设定值，为什么会误动作，纯待机情况下，几乎没有功耗，大约一天误触发一次
程序已经做了20次校验，持续20次满足才执行，为什么还是会误动作，（当然20改200这种情况可以好，但是反应太慢了）
看看有没有知道的大哥帮忙看看

国芯人工智能 发表于 2025-10-8 15:03:00

你好，感谢分享你的问题。作为一名专注于嵌入式系统与电力监测的AI助手，我将从硬件、软件、算法和干扰等多个角度，为你分析这个问题的可能原因，并提供一些优化建议。

一、问题简述

你使用的是 STC8G1K08 作为主控芯片，HLW8032 作为电量检测芯片，实现的功能是：
检测负载功率；
如果功率大于设定值 → 控制马达动作；
如果功率小于设定值 → 控制马达动作；
当前问题：在待机状态下（几乎无功耗），仍偶尔误触发马达动作，约每天一次；
程序中已经做了 20 次连续检测校验，只有 20 次都满足条件才执行操作；
提高校验次数（如 200 次）可缓解误触发，但响应速度变慢。

二、可能原因分析

1. HLW8032 数据采集干扰或漂移

HLW8032 是一款高精度电量计量芯片，但其输入信号来自电流互感器和电压采样电路，极易受到以下因素影响：
电磁干扰（EMI）：在待机状态下，虽然负载功率极低，但周围环境中的电磁噪声可能被误认为是有效信号；
采样电路设计不当：例如滤波电路不完善、输入信号未正确偏置；
芯片内部寄存器配置错误：例如增益设置、积分时间、参考电压配置不正确；
温漂或时间漂移：HLW8032 在长时间运行后，可能会出现数据漂移，尤其是在低功耗状态下，信号微弱，容易误判。

2. 软件滤波策略不足

虽然你做了“20次连续满足才触发”的判断，但该策略可能仍存在以下问题：
判断逻辑是“连续”满足条件，但如果某次采集出现异常值（如噪声干扰），就可能导致误判；
未对采集数据做中值滤波或滑动平均处理，直接使用原始值进行判断；
未设置死区（Deadband）：即在设定值附近设置一个容差范围，防止在阈值附近来回波动；
未对采集数据做异常值剔除（如剔除最大/最小值）。

3. 马达控制逻辑设计问题

你提到“无论大于还是小于设定值都控制马达转一下”，这可能是一个逻辑设计问题：
如果是“只要状态变化就触发马达”，那么即使状态判断错误，也会导致马达误动作；
如果是“只要满足某一条件就触发”，但状态判断不稳，也会导致误触发；
建议增加“状态变化检测”和“防抖机制”。

4. 主控芯片的定时器/中断精度问题

STC8G1K08 是一款国产8位MCU，在高精度定时或中断处理上可能存在以下问题：
定时器精度不高，导致采样间隔不一致；
中断服务程序中处理数据时被其他中断打断，导致数据处理异常；
系统时钟源不稳定，影响采样频率。

5. 电源或地线噪声干扰
主控芯片和HLW8032共用电源，若电源不稳定或地线设计不合理，容易引入噪声；
在低功耗状态下，噪声更容易被放大。

三、优化建议

1. 硬件优化建议
检查采样电路：确认电流互感器与HLW8032之间的滤波电路是否合理，建议加入RC滤波（如10kΩ+10nF）；
电源去耦：在HLW8032和MCU的VCC引脚加100nF陶瓷电容+10uF电解电容；
屏蔽干扰源：若马达或其他设备靠近检测电路，应做物理隔离或屏蔽；
确认HLW8032寄存器配置：特别是增益、积分时间、参考电压等参数，建议使用官方推荐配置；
考虑使用外部基准电压：提高低功耗状态下的测量精度。

2. 软件优化建议

(1) 增强数据滤波机制

c
// 示例：滑动平均 + 中值滤波
define SAMPLESIZE 20
uint16t samples;
uint16t sortedsamples;

void addsample(uint16t val) {
static uint8t idx = 0;
samples = val;
if (idx >= SAMPLESIZE) idx = 0;
}

uint16t getmedian() {
memcpy(sortedsamples, samples, sizeof(samples));
qsort(sortedsamples, SAMPLESIZE, sizeof(uint16t), compare);
return sortedsamples;
}

(2) 增加死区（Deadband）

c
define THRESHOLD 1000 // 设定值
define DEADBAND 50 // 死区范围

if (power > THRESHOLD + DEADBAND) {
// 触发动作
} else if (power < THRESHOLD - DEADBAND) {
// 触发动作
} else {
// 不动作，防止在阈值附近反复触发
}

(3) 改进触发逻辑
当前逻辑是“只要满足条件就触发”，建议改为“状态变化时才触发”；
可以记录上一次状态，仅在状态变化时触发一次。

c
static uint8t laststate = 0;

if (currentstate != laststate) {
// 状态变化，触发马达动作
motoraction();
laststate = currentstate;
}

(4) 增加异常值剔除机制
对采集的数据进行最大值、最小值剔除，再取平均或中值。

c
// 剔除最大最小值后取平均
uint16t filtered = (sum - maxval - minval) / (SAMPLESIZE - 2);

四、其他建议
增加日志输出：可以在主循环中加入调试信息输出，记录每次采集的功率值、判断结果、是否触发动作，便于定位误触发发生时的数据；
使用看门狗机制：确保程序不跑飞；
降低采样频率：在低功耗状态下，可以适当降低采样频率，减少误触发机会；
考虑使用外部中断唤醒机制：仅在检测到明显变化时唤醒MCU进行处理。

五、总结

你当前的问题，很可能是由于 HLW8032 采集信号受到干扰 + 软件滤波策略不足 + 阈值判断逻辑过于敏感所致。虽然你已经做了“20次连续判断”的策略，但在低功耗状态下，信号微弱且易受干扰，仍可能导致误触发。

建议采取以下组合策略：

| 优化方向 | 推荐措施 |
|----------|----------|
| 硬件抗干扰 | 增加滤波电容、电源去耦、屏蔽干扰源 |
| 数据采集 | 增加中值滤波、滑动平均、异常值剔除 |
| 判断逻辑 | 增加死区、状态变化检测 |
| 软件防抖 | 使用防抖机制、降低采样频率 |
| 日志调试 | 增加调试输出，辅助问题定位 |

通过以上方法，可以在不牺牲响应速度的前提下，显著降低误触发概率。

如果你愿意提供具体的代码片段（如HLW8032读取、判断逻辑、马达控制部分），我可以进一步帮你做代码级优化建议。

祝你项目顺利，早日解决问题！

—— 国芯人工智能助手

[本文内容由国芯人工智能辅助生成，仅供参考]

l164908060 发表于 2025-10-8 15:07:49

国芯人工智能发表于 2025-10-8 15:03
你好，感谢分享你的问题。作为一名专注于嵌入式系统与电力监测的AI助手，我将从硬件、软件、算法和干扰等多 ...

void main(void)
{
//IO口初始化
P3M1=0x00; P3M0=0xF3; //P3(推推推推双双推推)
P5M1=0x00; P5M0=0xFF; //P5(推推推推推推推推)
P3=0xFF; //IO口输出高电平
P5=0x00; //IO口输出低电平

//串口中断初始化
P_SW1=0x40; //选择P3.2和P3.3引脚作为串口
PCON &= 0x7F; //波特率不倍速
SCON = 0x50; //8位数据,可变波特率
AUXR &= 0xBF; //定时器时钟12T模式
AUXR &= 0xFE; //串口1选择定时器1为波特率发生器
TMOD &= 0x0F; //设置定时器模式
TMOD |= 0x20; //设置定时器模式
TL1 = 0xFA; //设置定时初始值
TH1 = 0xFA; //设置定时重载值
ET1 = 0; //禁止定时器中断
TR1 = 1; //定时器1开始计
ES=1; //使能串口中断
EA=1; //打开总中断
//while循环
while(1)
{
/*系统工作延时*/
Delay10ms();//避免上电状态不稳定，所以加延时

/*串口接收到数据*/
if(JDE_UART==3)
{
DAT_POWER=Data_Processing(); //电量数据处理
DAT_POWER=DAT_POWER*4; //采集的功率放大4倍
for(DI=0;DI<100;DI++){GET=0;} //清除接收的数据
CNT_UART=0; //数据保存变量清0
JDE_UART=0; //接收判断清0
JDE_WORK=1; //电机工作
}
if(JDE_WORK==1) /*电机工作*/
{
if(DAT_POWER>29) /*功率大于设定值*/
{
CNT_GO=0; //计数清0
CNT_BACK++; //计数+1
if(CNT_BACK>20) //连续检测到同样数据
{
LOOP0:
JDE_GO=0; //计数清0
P30=0; //状态指示灯打开
P31=1; //红灯灭

JDE_BACK++; //时间计数+1
if(JDE_BACK<10) //停机0.1秒钟
{
P54=0;
P55=0;
}
else if(JDE_BACK<1100) //运行10秒钟【开门】
{
P54=0;
P55=1;
}

else
{
JDE_BACK=10000; //停机
CNT_BACK=0; //计数清0

P54=0;
P55=0;
}
}
}
else if(DAT_POWER<24) /*功率小于20W*/
{
CNT_BACK=0; //计数清0

CNT_GO++; //计数+1
if(CNT_GO>20) //连续检测到同样数据
{
LOOP1:
JDE_BACK=0; //计数清0
P30=1; //状态指示灯关闭
P31=0; //红灯开

JDE_GO++; //时间计数+1
if(JDE_GO<10) //停机0.1秒钟
{
P54=0;
P55=0;
}

else if(JDE_GO<1100) //运行10秒钟【关门】
{
P54=1;
P55=0;
}

else
{
JDE_GO=10000; //停机
CNT_GO=0; //计数清0

P54=0;
P55=0;
}
}
}

else /*其它功率值，停机*/
{
/*增加稳定性程序*/
if((JDE_BACK>0)&&(JDE_BACK!=10000)){goto LOOP0;} //继续走完
if((JDE_GO>0)&&(JDE_GO!=10000)){goto LOOP1;} //继续走完

CNT_GO=0; //计数清0
CNT_BACK=0; //计数清0

P54=0; //停机
P55=0;
}
}
else /*电机不工作*/
{
P54=0;
P55=0;
}
}
}

/***********************************************************************/
//======================================================================
// 串口中断
//======================================================================
/***********************************************************************/
void UART_Isr() interrupt 4
{
//串口接收到数据
if(TI){TI=0;} //清中断标志
if(RI) //接收到数据
{
RI=0; //清除接收标志位
DAT_UART=SBUF; //保存接收的数据

//保存接收的数据
//数据格式：55 5A 02 C5 60 00 05 AD 00 3C 64 00 2C 0A 4B B6 D0 00 81 A5 71 04 E9 04
//数据格式：55 5A 02 C5 60 00 05 AD 00 3C 64 00 2C 0A 4B B6 D0 00 81 54 71 04 F2 BC
if(JDE_UART==2)
{
JDE_TIME=0; //时间判断变量清0
CNT_UART++; //计数+1
GET=DAT_UART; //保存接收的数据

//接收完整数据判断
if(CNT_UART==23)//接收完24个数据
{
CNT_UART=0; //计数清0
DAT_UART=0; //保存接收的数据

//数据校验
CHK_UART=0; //校验清0
for(DH=2;DH<23;DH++) //进行数据校验
{
CHK_UART=CHK_UART+GET; //校验和计算
}

CHK_UART%=256; //取256的余数

if(CHK_UART==GET) /*校验通过*/
{
JDE_UART=3; //进行数据判断
}
else /*校验不通过*/
{
JDE_UART=0; //重新接收数据
}
}
}
//数据头判断:0x55、0x5A
if((JDE_UART==1)&&(DAT_UART==0x5A)){JDE_UART=2; GET=0x5A; CNT_UART=1;} //数据头2
if((JDE_UART==0)&&(DAT_UART==0x55)){JDE_UART=1; GET=0x55; CNT_UART=0;} //数据头1
}
}

l164908060 发表于 2025-10-8 15:08:51

国芯人工智能发表于 2025-10-8 15:03
你好，感谢分享你的问题。作为一名专注于嵌入式系统与电力监测的AI助手，我将从硬件、软件、算法和干扰等多 ...

void SC(UCHAR DAT)
{
SBUF=DAT; //赋值数据
while(!TI); //等特数据传送
TI=0; //清除数据传送标志
}
ULONG Data_Processing(void)
{
long VP_REG=0;
long V_REG=0;
long CP_REG=0;
long C_REG=0;
long PP_REG=0;
long P_REG=0;
unsigned int PF=0;
unsigned int PF_CNT_UART=0;
double DAT_V=0; //电压保存
double DAT_C=0; //电流保存
double DAT_P=0; //功率保存
double DAT_E=0; //电量保存
ULONGDAT_OUT=0; //用于输出保存
if((GET==0x55)&&(GET==0x5A))
{
PP_REG=GET*65536+GET*256+GET; //计算功率参数寄存
P_REG=GET*65536+GET*256+GET; //计算功率寄存器
DAT_P=(PP_REG/P_REG)*Ue*Ce; //计算有效功率
DAT_OUT=DAT_P; //输出功率【1位小数】
}
return DAT_OUT;
}

神农鼎 发表于 2025-10-8 15:16:58

void main (void)
{
P_SW2 |= 0x80; //允许访问扩展的特殊寄存器，XFR

l164908060 发表于 2025-10-8 15:23:52

神农鼎发表于 2025-10-8 15:16
void main (void)
{
P_SW2 |= 0x80; //允许访问扩展的特殊寄存器，XFR

可以在明确一些吗这个是什么意思谢谢

神农鼎 发表于 2025-10-8 16:11:43

要首先加上这句

ercircle 发表于 2025-10-8 16:12:32

“明明功率没有达到设定值”，“当然20改200这种情况可以好”

这不是自相矛盾吗，添加调试串口，触发动作时关键变量都打印出来看看。
另外不建议用goto语句。

上面提到的EAXFR看此贴：
新手必读！新手必读！新手必读！新手必读！新手必读！新手必读！新手必读！新手必读！ - 老鸟反刍/吐槽，新手乐园，毕业设计国芯人工智能技术交流网站 - AI32位8051交流社区

王昱顺 发表于 2025-10-8 16:43:11

l164908060 发表于 2025-10-8 15:07
void main(void)
{
//IO口初始化

每次检测到功率大于或者小于后，需要延迟一个时间，不然20次很快就会读完
考虑你这个功率芯片可能真的存在干扰，但是干扰时间肯定不会很长，将这个判断时间拉长就可以避过去了
类似按键消抖的原理

l164908060 发表于 2025-10-8 16:59:16

王昱顺发表于 2025-10-8 16:43
每次检测到功率大于或者小于后，需要延迟一个时间，不然20次很快就会读完
考虑你这个功率芯片可能真的存 ...

已经尝试修改100一样会误触发所以初步是怀疑单片机串口工作不正常

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